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自由落体运动课件


探究自由落体运动

故事导入:
我国古代出现过这种故事:传说三国 时期,周仓欲与关羽比力气,关羽说 你能把一根稻草扔过河去吗?周仓多 次试扔均无成功,然后反问关羽,关 羽随手将一捆稻草轻而易举地扔过了 河,周仓佩服得五体投地。这个故事 能说明关羽臂力过人吗?

一、落体运动的思考
1、亚里士多德和伽利略的简介 亚里士多德简介:世界古代史上 最伟大的哲学家、科学家和教育 家。被称为百科全书式的学者。
亚里士多德

伽利略简介:意大利伟大的天 文学家、物理学家、力学家和 哲学家,也是近代实验物理学 的开拓者。
伽利略 (1564-1642)

2、落体运动
定义:物体下落的运动叫做落体运动

举例说明: 实验探究:
(1)实验器材:一张纸,一本作业本或一本书

(2)思考:把它们举到同一高度,同时放开手时, 请大家观察一下,哪个先着地。

亚里士多德和伽利略关于“落体运动”的观点 (1)亚里士多德观点:物体下落快慢由物体 重力决定。即:物体越重,下落越快。

(2)伽利略观点:物体下落的快慢与物体的 质量无关。

反驳亚里士多德的观点 A 理论:假设亚里士多德正确(重的物体下落得快)

v

V

?v

结论1:如果把大石头和小石头捆在一起,其所受的重力 一定比其中任一石块大,其下落速度比任一石块快。

矛 结论2:如果把大石头和小石头捆在一起,独自下落慢的 盾 小石头就会拖慢独自下落快的大石头,最终其下落速度比 ?
大石头慢。

这两个结论能同时成立吗? (说明了什么?)

B 实验:比萨斜塔实验
伽利略还在比萨斜塔 做过落体实验:在塔 顶,他同时释放两个 铅球,一个轻,一个 重,最后两个铅球同 时落地。这个实验有 力地反驳了亚里士多 德的观点。 轻重不同的物 体下落一样快

3、实验与探索
实验器材:

两张厚的纸片和两张薄的表面积与厚纸片相同的 纸片 实验内容: 1)厚纸片和薄纸片从同一高度下落
2)薄纸片和纸团从同一高度下落 3)厚纸片和一本里面放有薄纸片的厚纸片的作业本 从同一高 度下落

3、实验探索
1)厚纸片和薄纸片从同一高度下落
实验结果:厚纸片快,薄纸片慢

重的物体下落快

2)薄纸片和纸团从同一高度下落
实验结果:纸团快,薄纸片慢
轻重相同的物体 下落不一样快

3)厚纸片和一本里面放有薄纸片的厚纸片的作业本 从同一高度下落
实验结果:一样快 轻重不同的物 体下落一样快

结论: 物体下落的快慢与质量无关。 那么,实际生活中为什么苹果要比树叶下落得快? 即: 影响物体下落快慢的因素是什么? 猜想:a、与物体的形状、体积有关

b、与空气阻力有关

4、观察与思考:
(1)牛顿管中有空气 现象:金属片快,羽毛慢

(2)牛顿管中没有空气

现象:金属片和羽毛一样快

结果分析:影响羽毛和金属片下落快慢的原因? 空气阻力

(3)阿波罗登月实验
1971年,阿波罗飞船登上 无大气的月球后,宇航员特地 做了使羽毛和重锤从同一高度 同时释放的实验,无数观众从 荧屏上看到,它们并排下落, 同时落到月球表面。

轻重不同的物体下落一样快

结论1: 影响物体下落快慢的因素是 空气阻力 。 结论2: 忽略空气阻力,轻重不同的物体下落快慢
是 相同 的。

二、自由落体运动
1 、概念:物体仅在重力的作用下,从静止开 始下落的运动,叫做自由落体运动。
2 、自由落体运动条件:

⑴ 只受重力

即:不受其它力或者其它力可以忽略不计
⑵ 从静止开始

即:初速度为零

三、如何探究物理运动的规律呢? 研究物体的运动轨迹 方法:1、打点计时器

2、频闪照片

注意事项:

1、用手托重物将纸带拉到最上端; 2、打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上,以 减少摩擦阻力; 3、选用质量和密度较大的重物,以减小空气阻力的影响; 4、要先接通打点计时器的电源再释放纸带; 5、手捏纸带松手之前,不要晃动,保证打出的第一个点 清晰; 6、多打几条纸带,直到选取只有打出的第一个点与第二 个点之间间隔约为2mm的纸带才有效; 7、选取所打点迹清晰,呈一条直线纸带去研究。

练习
1、关于自由落体运动说法正确的是( D ) A、物体从静止下落的运动就叫自由落体运动 B、物体从竖直下落的运动就叫自由落体运动

C、物体只在重力作用下的运动就叫自由落体运动
D、物体只在重力作用下由静止开始的的运动就叫 自由落体运动 2、下列说法正确的是( AD ) A、铁球从三楼无初速度下落是自由落体运动 B、无风时,树叶的下落运动属于自由落体运动

C、忽略空气阻力,树叶和铁球从同一高度同时 下落,铁球比树叶快 D、忽略空气阻力,树叶和铁球从同一高度同时 下落一样快


重 的 物 体 快 ?



1、物体下落的快慢与什么有关?
亚里士多德观点 物体越重,下落越快。 物体下落快慢与质量无关,影响下 落快慢的因素是空气阻力。

伽利略的观点

概念:只受 重力 力,从 静止 开始的运动 条件

2、自由落体运动

初速度为零 只受重力

作业:实验与探究Ⅱ
纸带分析
A B C D E F

1.9

5.8

9.6

13.4

17.3

mm

思考: 1、重物在下落过程中其速度有没有变化?依据是什么? 2、s与t的关系是 s ? t 2,还是

s ? t?

3、影响实验精确程度的因素有哪些?

A
1.9

B

5.8

C
9.6

D

13.4

E

17.3

F
mm

s(m)
1 2

t(s)

2 2 s t ( m s ) t ( s ) s t 2 (m s 2 )

3
4 5


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